組態王通過Modbus TCP與ESP32通訊

• 組態王
• • 組態王的通訊設置
  • 組態王變量設置
  • 變量顯示
• ESP8266編程
• 總結

組態王

組態王在工控領域被廣泛應用。作為人機界面可以開發多種應用。與ESP8266通過無線網通訊沒有太多的文章介紹，這里介紹通過使用modbus TCP協議實現數據上傳和命令下發。

組態王的通訊設置

組態王可以通過板卡或串口來建立一個通訊路徑。
 
這個畫面中，選擇設備-新建出現新建設備畫面。
 
選擇莫迪康(Modicon)作為生產廠家，就是我們要通訊設備的生產廠家（大名鼎鼎的Modicon，以前也叫過歌德，中國的煉鋼廠當時用得都是這個廠家得PLC）。通訊協議選擇是ModbusTCP。這個協議是在Modbus串口通訊協議發展而來得。
 
給這個設備起一個名稱。這個是可以隨意取。
 
這里要選擇一個串口，因為在程序中要創建Socket，不知道為啥非要選串口。選一個不能用到得串口，我選擇了COM21。

 
在這里需要注意，上面設置是按如下得格式設置得：

192.168.4.81 是要通訊的主機(Server)的IP地址。
:6600 是通訊服務器的端口號
5 是ModbusTCP的地址
/50 是超時時間
后面就是一路確定到：

組態王變量設置

Modbus的通訊可以是離散量輸入，離散量輸出，模擬量輸入和模擬量輸出。離散量是一個位，用modbus就是10001或者00001，10001表示輸入，即數字輸入點，00001表示輸出，即數字量輸出點。模擬量輸入采用30001，十六位的輸入，模擬量輸出是40001，16位數字表示一個輸出值。在這里我們設置一個16位寄存器值，40101.
 

這里選擇的連接設備時WTGSimuPLC。寄存器是40101. 數據類型是無符號整數。通訊頻率為1000ms。有了這個變量可以在圖形中做可視化就可以讀取這個變量值了。

變量顯示

在畫面中展示做一個數字，然后和變量進行連接就可以實現這個變量的顯示了。
動畫連接，選擇模擬量輸出：
 
在畫面上可以展示這個輸出了。

ESP8266編程

需要在ESP8266中編程，我還是選擇了Arduino IDE進行編程。方法是當接受到信息時，接受這些信息，檢查信息是否是發送給自己的，如果是的話，接受信息，然后按規約的要求發送信息到發送方。在編制程序時不需要添加一些頭文件。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
WiFiClient client;
IPAddress loIP(192, 168, 4, 61);
IPAddress snIP(255, 255, 255, 0);
IPAddress gwIP(192, 168, 4, 1);
IPAddress mbTCP(192, 168, 4, 51);
WiFiServer server(6600);            // 服務器，server
void wifiSetup()
{
   if (!WiFi.config(loIP, gwIP, snIP))
   {
     Serial.println("Satation配置不成功");
     delay(3000);
   }
   WiFi.mode(WIFI_STA);
   WiFi.begin(ssid, password);
}
void sMBTCP(uint8_t* buff, int16_t iLength)
{
  int iTemp;
  int rAdd;
  if ( bDebug )
  {
    Serial.println("The length = " + String(iLength));
    for(int i = 0; i < iLength; i++)
      Serial.printf("The buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]);
  }
  if (buff[6] != 0x05)        // modbus TCP address
    return;
  switch ( buff[7] )
  {
    case 3:                   // read hold register
      rAdd = (buff[8] << 8) + buff[9];    // register address
      if ( bDebug4 )
      {
        Serial.println("The rAdd = " + String(rAdd));
      }
      buff[5] = ((buff[10] << 8) + buff[11]) * 2 + 3;  // reply bytes
      buff[8] = ((buff[10] << 8) + buff[11]) * 2;        
      iTemp = 9 + buff[8];        // total bytes send
      if ( rAdd == 0)
      {
        for (int i = 0; i < buff[8]/2; i++)
        {
          buff[9 + (i * 2)] = hreg40001[i] >> 8;
          buff[10 + (i * 2)] = hreg40001[i];
        }
      }
      if ( bDebug )
      {
        for ( int i = 0; i < iTemp; i++)
        {
          Serial.printf("buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]); 
        }
      }
      client.write(buff, iTemp);
      break;
    case 6:
  break;
    case 16:
      break;
    default:
      break;    
  }
  if ( bDebug )
  {
    for (int i = 0; i < iTemp; i++)
      Serial.printf("The buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]);
  }
}
void setup()
{
 Serial.begin(115200);     // 調試助手
  delay(1000);                           // pasue 1 second
   wifiSetup();                        // setup wifi hot AP
   server.begin();       // 服務器運行
}
void loop() 
{
  if (server.hasClient())         // 這個是當有新的client與Server連接時
  {
    client = server.available();
    Serial.println("client connected");
  } 
  if ( client && client.connected())
  {
    int i = 0;
    while (client.available())
    {
      char c = client.read();
      if (client.available() == 0)
        mbLength = i + 1;
      mdTCPbuff[i] = c;
      i++;
    }
    if ( i > 0 )
    {
      sMBTCP(mdTCPbuff, i);
    }
  }
}

上面的程序可以完成modbusTCP通訊了。場景是固定的IP地址，發送讀取命令，然后應答讀取。

總結

用組態王做一個人機界面在工控領域比較流行。ESP8266可以通過Wifi作為一個服務器為HMI提供服務。